JPS61254236A - セラミツクス用分散剤 - Google Patents

セラミツクス用分散剤

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JPS61254236A
JPS61254236A JP60094932A JP9493285A JPS61254236A JP S61254236 A JPS61254236 A JP S61254236A JP 60094932 A JP60094932 A JP 60094932A JP 9493285 A JP9493285 A JP 9493285A JP S61254236 A JPS61254236 A JP S61254236A
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JP
Japan
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dispersant
ceramics
derivative
alkylene oxide
oxide
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Pending
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JP60094932A
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English (en)
Inventor
Toshio Kadoi
角井 寿雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lion Corp
Original Assignee
Lion Corp
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  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セラミックス粉体を水又は有機溶剤中に容易
に分散させ、かつ高濃度で、流動性の良好なセラミック
ス粉体スラリーを調・製できる分散剤に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
一般に、セラミックス粉体を材質の面から分類すると、
アルミナ、ジルコニア等に代表される酸化物系セラミッ
クス粉体と炭化ケイ素、窒化ケイ素等に代表される非酸
化物系セラミックス粉体に大別できる。そしてセラミッ
クス製品はこれらのセラミックス粉体に焼結助剤を加え
て原料粉体として調製した後1、バインダー、可塑剤等
の種々の有機成形助剤を添加して所望の形状に成形し、
焼結、加工工程を経て製造されている。
特に各種のセラミックス粉体をセラミックス原料に用い
る場合、(1)粉体を1次粒子にまで分散させて、焼結
密度を上げたい、(ii )非酸化物系セラミックス粉
体では構成原子が共有結合に近い結合をしており焼結し
にくいので、種々の焼結助剤と焼結前に均一混合したい
、という理由から、−変温媒中に非酸化物系セラミック
ス粉体を分散して用いたり、そのスラリーを乾燥し再び
粉体としてセラミックス原料に用いたりしている。
又、(i)分散媒として用いる溶媒量を減少したい、(
ii )同じ溶媒lてスラリー粘度を低下したい等のコ
スト上及び使用方法上の理由からセラミック粉体の分散
性が良好で、高濃度で良好な流動性のあるスラリーを与
える分散剤が強く要望されている。
ところで、このようなセラミックス粉体用分散剤に関し
ては、酸化物系セラミックス用分散剤として、すでにポ
リアクリル酸Ni1. 、C,MC−Ni1. 、ナフ
タレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、イソブチレ
ン又はスチレンと無水マレイン酸共重合体NH,等が公
知である。又、非酸化物系セラミックス用分散剤として
アミン基を有する有機物質、スルホン酸基を有する有機
物質、カルボン酸基を有する有機物質、アルミン酸塩、
リン酸塩、ケイ酸塩などを用いて炭化ケイ素微粉と焼結
助剤等とともに特定の条件下で焼結して炭化ケイ素焼結
体を得る技術が知られている(特開昭58−16747
5号、同57−196768号、同57−196769
号)。しかしながら、これらの技術を他のセラミックス
粉体及び分散媒に応用した場合には、効果が十分とはい
えない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従って、本発明はあらゆるセラミックス粉体に対しても
一様にすぐれた分散効果が付与でき、各種溶媒中に容易
に分散し、セラミックス粉体自体及び焼結助剤の凝集を
ほぐし、均一に分散でき、流動性の良好なスラリーとす
ることができるセラミックス用の分散剤を提供すること
を目的とする。
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明は、セラミックス用の分散剤として多糖類又はそ
の誘導体を出発物質とするポリエーテル化合物又はその
変性体を用いると、すべてのセラミックス粉体に対して
、優れた分散性と流動性とを付与できるとの知見に基づ
いてなされたものである。
従って、本発明は、多糖類若しくはその誘導体のアルキ
レンオキシド付加物を含有することを特徴とするセラミ
ックス分散剤を提供するものである。
本発明の対象となるセラミックス粉体としては、酸化物
系、非酸化物系のいずれもが挙げられる。
酸化物系セラミックスとして、具体的にはアルミナ、ジ
ルコニア、カオリナイト、シリカ、ベリリア・酸化チタ
ン等の酸化物及びPLZT、フェライトマンガン等の複
合酸化物から選ばれる1種又は2種以上の混合物が例示
される。又、非酸化物系セラミックとして、具体的には
炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化チタン、炭化ホウ
素等の炭化物類、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化
ホウ素、窒化チタン等の窒化物類、黒鉛、不定形炭素等
の炭素類、ランタンポライド、チタンポライド等のホウ
化物類、硫化カドミウム、硫化亜鉛等の硫化物類及びケ
イ化モリブデン等のケイ化物類より選ばれる1種又は2
種以上の混合物が例示される。又、これらのセラミック
ス粉体としては、粒径1μ以下のものが好ましいが、こ
れに限定されず、製造方法、結晶状態、純度(化学組成
)、粒子形態、粒子径および比表面積にかかわりなく任
意に用いることができる。
本発明で用いるセラミックス用分散剤としては、多糖類
又はその誘導体を出発物質として、その構成する無水糖
単位あたり20〜800モルのアルキレンオキシドを付
加して得られるポリエーテル化合物又はその変性体を必
須成分として含有するものが好ましい。
出発物質とする多糖類としては、セルロース、でん粉、
キチン、キトサン、プルラン、アルギン酸、グアーガl
k 、カラギーナン、アラビアガム、ペクチン、キサン
タンガム、トラガントガム、ローストビーンガム、ファ
ーセレラン、寒天、タマリンド種子多糖類がある。又、
多糖類誘導体としては上記多糖類のエステル化物、エー
テル化物、硫酸化物、スルホン化物、硝酸化物、アミン
化物、部分酸化物及びトシル化物が挙げられるが、実質
的にはその多糖を構成する単糖単位にアルキレンオキシ
ドと反応する活性水素を有しておればよい。
これらの中でその経済的見地からセルロース、でん粉、
キチン、キトサン及びそれらの誘導体が有用である。又
、工業的利用性から、たとえば、ヒドロキシエチルセル
ロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシブ
チルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、
ヒドロキシエチルエチルセルロース、ヒドロキシエチル
プロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロ
ース、シアノエチルセルロース、ベンジルセルロース、
セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオ
ネート、セルロースアセテートブチレート、セルロース
アセテートフタレート、カルボキシメチルセルロース、
カルボキシメチルエチルセルロースのようなセルロース
誘導体、ヒドロキシエチルでん粉、カルボキシメチルで
ん粉、カルボキシエチルでん粉のようなでん粉誘導体が
特に有用である。
これらの多糖類又はその誘導体にアルキレンオキシドを
付加するには、これらの化合物を有機溶媒に溶解した後
、常法に従って行なうことができる。そして、これらの
多糖類自身が水辺外の溶媒に溶解しに<<、その構成単
糖単位あたり20モル以上のアルキレンオキシドを直接
付加することが回置な場合には、適当な有機溶媒に溶解
する多糖類誘導体とした後、常法に従ってアルキレンオ
キシドを付加するのが好ましい。
ここで使用するアルキレンオキシドとしては、炭素数2
以上であればよく、具体的にはエチレンオキシド、プロ
ピレンオキシド、ブチレンオキシド、炭素数6〜20個
のオレフィンオキシド、スチレンオキシドの1種又は2
種以上の混合物を用いることができるが、炭素数2〜4
個のアルキレンオキシドが好ましい。本発明の分散剤が
性能を発揮するためには、使用する分散媒に溶解するこ
とが必要条件であるので、特に分散媒として水を使用す
る場合には、このポリエーテル化合物中のアルキレンオ
キシドの50重量%(以下、%という)以上がエチレン
オキサイドであることが好ましい。又、付加したポリア
ルキレンオキシド部分の構造についてはランダム構造、
ブロック構造のいずれであってもよいが、プロ・ツク構
造の方が好ましい。
アルキレンオキシドの付加モル数は、出発物質である多
糖類又はその誘導体を構成する単糖単位あたり20〜8
00モル好ましくは40〜500モルである。20モル
以下では出発物質である多糖類と類似の性質をもち、8
00モル以上では凝集作用が表われ、いずれの場合にも
分散性が低下する。
又、上記ポリエーテル化合物の変性体も良好な分散剤と
して使用できる。このような変性体としては、ポリエー
テル化合物の末端水酸基の一部又は全部と(a)エピク
ロルヒドリンとの反応物又は脂肪酸とのエステル化物お
よび(b)カルボキシアルキル化物、硫酸化物、リン酸
化物 、ホウ酸化物とそれらの塩が挙げられる。そして
、このポリエーテル化合物の変性体は、その親水性、疎
水性を自由に調整できるので好ましい。
本発明の分散剤は、通常上記のセラミックを含有するス
ラリーに添加して使用される。この際の溶媒としては、
水、有機溶剤及びこれらの混合物等積々のものが使用さ
れる。有機溶剤として具体的には、メタノール、エタノ
ール、i−プロピルアルコール、n−ブタノール、エチ
レングリコール等のアルコール類、アセトン、ジエチル
ケトン、メチルエチルケトン、メチルインブチルケトン
等のケトン類、クロロホルム、トリクロロエチレン、四
塩化炭素、ジクロルメタン等のハロゲン化脂肪族炭化水
素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキ
サン等のエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエス
テル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化
水素類、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、ノナン
等の飽和炭化水素類の1種又は2種以上の混合物が例示
される。そして、セラミックススラリー中のセラミック
スの濃度が通常は40〜80%、好ましくは50〜75
%となるようにされる。又本発明の分散剤は、セラミッ
クスに対して、任意の割合で配合できるが、通常0.0
5〜5%、好ましく・は0.1〜3%の範囲で配合され
る。
本発明の分散剤を添加した上記のセラミックススラリー
には、本発明の効果を損なわない限り任意の他の有機化
合物成分を併用して使用することができる。任意の他の
有機化合物成分の例として、界面活性剤やファインセラ
ミックス製造時に用いるバインダー、可塑剤、潤滑剤等
を挙げることができるが、これらに限定されるものでは
ない。さらに、焼結助剤としてベリリウム、アルミニウ
ム、炭素、ホウ素、窒素等を含有する化合物を添加した
り、特徴のある機能を発現させるべ(種々の助剤を添加
することができる。
本発明の分散剤を用いて各溶媒でセラミックス粉体スラ
リーを製造する場合、セラミックス粉体、分散媒として
の溶媒、分散剤等の各成分の添加方法や順序あるいは混
合、分散を行うための分散方法、分散機の種類及び分散
条件は、本発明の分散剤の性能が損なわれない限り任意
の方法で行なうことができる。
〔作用〕
本発明で用いる多糖類又はその誘導体のポリエーテル化
合物が、各種溶媒中でセラミックス粉体スラリーに対し
て、優れた分散性と流動性を発揮する理由は、多糖類又
はその誘導体の部分があらゆるセラミックス粉体に強固
に吸着することにより、その側鎖に延びたポリアルキレ
ンオキシド部分が粒子間の立体保護作用を発揮するので
、セラミックス粒子の凝集が妨げられ一次粒子として安
定化するものと推定される。それと同時に、粒子の各種
溶媒に対する粒子のぬれ性を向上させることにより流動
性が向上し、著しい粘度低下が起こるものと考えられる
〔発明の効果〕
本発明の分散剤を用いると、少量の添加量ですべてのセ
ラミックス含有スラリーに対して、すぐれた分散性と流
動性とを付与できる。特に、従来はスラリー中のセラミ
ックスの濃度が50%前後又はそれ以下とされることが
多かったが、本発明の分散剤によれば、50〜80%の
範囲で従来よりもスラリー粘度が非常に低く、かつ分散
性の良好なスラリーを得ることができるので、製造工程
が簡素化できるとともにより経済的である。そして、従
来不可能であった70%以上という高濃度でもスラリー
化が可能となった上、分散媒として溶媒の種類も水から
アルコール類、ケトン類、ハロゲン化脂肪族炭化水素類
、エーテル類、エステル類、芳香族炭化水素類、飽和炭
化水素類等の有機溶剤まであらゆるものが使用可能であ
るという利点がある。
従って本発明の分散剤は、セラミック焼結体等のセラミ
ックス分野に限らす研廖材、耐熱塗料、プラスチック充
てん材等にみられるセラミックス粉体の分散が重要であ
る分野においても利用可能である。
次に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
に限定されるものではない。なお、実施例に示した「部
」は重堡基準である。
〔実施例」 実施例1 表−1に示す各種分散剤を溶解した水又は有機溶剤とセ
ラミックス粉体100部をボールミル中に投入し10時
間混練して所望の非酸化物系セラミックス粉体スラリー
を得た。そのスラリーを25℃で30分間放置後、B型
粘度計(東京計器(株)製)を用いてスラリーの粘度を
測定した。
分散剤の種類とその添加歯、分散媒の種類と量及びスラ
リー粘度とを表−2に示す。又、比較例として分散剤を
添加しない場合のスラリー粘度、及び本発明品以外の分
散剤を用いた場合のスラリー粘度もあわせて示した。
尚、表中、EOlPOlBOは、それぞれエチレンオキ
シド、プロピレンオキシド及びブチレンオキシドを示す

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)多糖類若しくはその誘導体のアルキレンオキシド
    付加物を含有することを特徴とするセラミックス用分散
    剤。
  2. (2)多糖類若しくはその誘導体のアルキレンオキシド
    付加物が、多糖類又はその誘導体を出発物質として、構
    成単糖単位あたり20〜800モルのアルキレンオキシ
    ドを付加して得られるポリエーテル化合物又はその変性
    体である特許請求の範囲第(1)項記載の分散剤。
  3. (3)多糖類又はその誘導体が、セルロース、でん粉、
    キチン、キトサン及びそれらの誘導体である特許請求の
    範囲第(1)項又は第(2)項記載の分散剤。
  4. (4)ポリエーテル化合物の変性体が、そのポリエーテ
    ル化合物の末端水酸基の一部又は全部と、(a)エピク
    ロルヒドリンとの反応物若しくは脂肪酸とのエステル化
    物、又は前記化合物の(b)カルボキシアルキル化物、
    硫酸化物、リン酸化物、ホウ酸化物およびそれらの塩か
    ら選ばれた少なくとも1種である特許請求の範囲第(2
    )項記載の分散剤。
  5. (5)アルキレンオキシドがエチレンオキシド、プロピ
    レンオキシド及びブチレンオキシドの群から選ばれる少
    なくとも1種のアルキレンオキシドである特許請求の範
    囲第(1)又は(2)項記載の分散剤。
JP60094932A 1985-05-02 1985-05-02 セラミツクス用分散剤 Pending JPS61254236A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006062910A (ja) * 2004-08-26 2006-03-09 Kyocera Corp セラミック組成物およびそれを用いたセラミックグリーンシートならびにセラミック焼結体

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006062910A (ja) * 2004-08-26 2006-03-09 Kyocera Corp セラミック組成物およびそれを用いたセラミックグリーンシートならびにセラミック焼結体

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